หลัก วิทยาศาสตร์

ฟิสิกส์หลักการกีดกัน Pauli

ฟิสิกส์หลักการกีดกัน Pauli
ฟิสิกส์หลักการกีดกัน Pauli
Anonim

หลักการกีดกันของ Pauliยืนยันว่าไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวในอะตอมในเวลาเดียวกันในสถานะหรือรูปแบบเดียวกันที่เสนอ (1925) โดยนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย Wolfgang Pauli เพื่ออธิบายรูปแบบการปล่อยแสงของอะตอมที่สังเกตได้ หลักการแยกตัวออกมาในภายหลังได้รับการวางนัยทั่วไปเพื่อรวมชั้นอนุภาคทั้งหมดซึ่งอิเล็กตรอนเป็นสมาชิกเพียงคนเดียว

อนุภาคของ Subatomic แบ่งเป็นสองชั้นโดยขึ้นอยู่กับพฤติกรรมทางสถิติของพวกมัน อนุภาคเหล่านั้นที่ใช้หลักการกีดกันของ Pauli เรียกว่าเฟอร์มิออน ผู้ที่ไม่เชื่อฟังหลักการนี้เรียกว่า bosons เมื่ออยู่ในระบบปิดเช่นอะตอมสำหรับอิเล็กตรอนหรือนิวเคลียสสำหรับโปรตอนและนิวตรอนเฟอร์มิออนจะถูกกระจายเพื่อให้สถานะที่กำหนดถูกครอบครองโดยหนึ่งครั้งเท่านั้น

อนุภาคที่ปฏิบัติตามหลักการกีดกันมีค่าลักษณะของการหมุนหรือโมเมนตัมเชิงมุมที่แท้จริง สปินของพวกเขาจะเป็นเลขคี่ทั้งคู่ที่เป็นเลขคี่ของครึ่งหนึ่งเสมอ ในมุมมองที่ทันสมัยของอะตอมพื้นที่รอบนิวเคลียสหนาแน่นอาจคิดว่าประกอบด้วย orbitals หรือภูมิภาคซึ่งแต่ละแห่งประกอบด้วยเพียงสองรัฐที่แตกต่างกัน หลักการกีดกันของ Pauli บ่งชี้ว่าหากหนึ่งในรัฐเหล่านี้ถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนของสปินหนึ่งครึ่งครึ่งส่วนอีกอันอาจถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนของสปินที่ตรงกันข้ามเท่านั้น วงโคจรที่ถูกครอบครองโดยคู่อิเล็กตรอนของสปินที่ตรงกันข้ามจะเต็มไป: ไม่มีอิเล็กตรอนเข้ามาอีกจนกว่าหนึ่งในคู่นั้นจะออกจากวงโคจร อีกทางเลือกหนึ่งของหลักการแยกตัวที่ใช้กับอะตอมของอิเล็กตรอนระบุว่าไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวที่สามารถมีค่าเดียวกันของตัวเลขควอนตัมทั้งสี่